ZHDA183 June   2026 AM2611 , AM2612 , AM2612-Q1 , AM2631 , AM2631-Q1 , AM2632 , AM2632-Q1 , AM2634 , AM2634-Q1 , AM263P2 , AM263P2-Q1 , AM263P4 , AM263P4-Q1

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1简介
    1. 1.1 机器人确定性挑战
    2. 1.2 为什么标准以太网无法支持实时通信
      1. 1.2.1 队首阻塞
      2. 1.2.2 缺少时间同步
      3. 1.2.3 无流量调度
    3. 1.3 基于时间敏感网络 (TSN) 的建议解决方案
      1. 1.3.1 什么是 TSN？
      2. 1.3.2 IEEE 1588（802.1AS gPTP - 通用精确时间协议）
      3. 1.3.3 IEEE 802.1Q (VLAN)
      4. 1.3.4 IEEE 802.1Qbu/Qbr（IET - 交错快速流量/帧抢占）
      5. 1.3.5 IEEE 802.1Qbv（EST - 调度流量增强）
      6. 1.3.6 CPSW 专属硬件特性
  5. 2示例用例：机器人中的分布式运动控制
    1. 2.1 典型情景
    2. 2.2 网络拓扑要求
      1. 2.2.1 为什么选择菊花链？
      2. 2.2.2 菊花链以太网解决方案的实际应用
    3. 2.3 通信要求
    4. 2.4 测试实现
  6. 3系统概述和架构
    1. 3.1 硬件架构
      1. 3.1.1 AM261x LaunchPad
      2. 3.1.2 CPSW 子系统概述：
    2. 3.2 软件架构
  7. 4实现示例
    1. 4.1 标准以太网 + CPSW InterVLAN 路由
      1. 4.1.1 什么是 Inter-VLAN 路由
      2. 4.1.2 此实现方案如何利用 Inter-VLAN 路由：
      3. 4.1.3 测试 1 基准测试
    2. 4.2 集成 gPTP 时间同步 (IEEE802.1AS)
      1. 4.2.1 什么是 PTP 时间同步？
      2. 4.2.2 此实现方案如何使用 GPTP 时间同步
      3. 4.2.3 测试 2 基准测试
    3. 4.3 集成 VLAN (IEEE802.1Q)
      1. 4.3.1 什么是 VLAN？
      2. 4.3.2 此实现方案如何利用 VLAN
      3. 4.3.3 测试 3 基准测试
    4. 4.4 集成 IET 帧抢占 (IEEE802.1Qbu/Qbr)
      1. 4.4.1 什么是 IET（交错快速流量）？
      2. 4.4.2 此实现方案如何利用 IET
      3. 4.4.3 测试 4 基准测试
    5. 4.5 集成 EST 调度 (IEEE802.1Qbv)
      1. 4.5.1 什么是 EST？
  8. 5结语
  9. 6挑战和调试注意事项
    1. 6.1 网络拓扑验证
    2. 6.2 流量分析
    3. 6.3 主机端口流量监控
    4. 6.4 PHY 链路管理
    5. 6.5 数据包未转发到下一个节点
    6. 6.6 错误处理和重试
    7. 6.7 高优先级数据包的高延迟或抖动
    8. 6.8 gPTP 不同步
  10. 7参考资料

4.5.1 什么是 EST？

IEEE 802.1Qbv 标准称为调度流量增强 (EST)，引入了时分多路复用机制，通过时间感知共享器 (TAS) 实现以太网。

该协议的工作原理是在网络交换机的出口传输队列中实施时间控制门机制。中央调度会指定这些队列门打开或关闭的确切时间，将网络流量划分为不同的重复时隙。通过在特定时间间隔内阻止标准的尽力而为流量，该标准在线路上创建了一个清晰的无争用窗口，专用于高优先级的时间关键型帧。这种确定性路由消除了紧急数据的队列延迟和数据包抖动。因此，它保证了在高度协调的环境（如航空航天通信和工业自动化）中精确、可预测的传输时间。

下图描述了门控机制如何屏蔽数据包优先级，并确保只有配置的优先级数据包可以在一个周期的特定时间段内发送/接收。

增强流量调度图 4-5 增强流量调度

应用的这一部分尚未实现和测试。这被纳入为未来工作，但实现此功能的软件和硬件支持已经存在：

上面的示例演示了 CPSW 的配置，以调度不同优先级的流量。

  • 确保测试设置在所有节点之间完成时间同步的同时，开始注入数据包。这将确保所有节点在所有周期中的门控开启和关闭是匹配的。
  • 集成 EST 流量调度后的预期结果将略优于第 4.3.3 节中讨论的结果。